矩形浅埋暗挖地铁出入口通道的施工技术论文_郑江婧

矩形浅埋暗挖地铁出入口通道的施工技术论文_郑江婧

天津轨道交通集团有限公司 天津 300000

摘要:近年来,矩形浅埋暗挖地铁出入口通道的施工有着其自身的特殊性。本文首先对相关内容做了概述,分析了工程概况。在探讨总体施工方案和施工工艺的基础上,结合相关实践经验,通过合理化的措施与途径,进一步优化该项施工工作的最终整体效果,本文将阐述对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:矩形浅埋暗挖;地铁出入口;通道;施工

1前言

目前,我国各大城市都在大力发展地铁建设,地铁交通具有缓解交通拥堵、环保、安全、节能、运量大、准时等优点,地铁所到之处楼宇兴旺、经济繁荣。随着地铁建设的蓬勃发展,地铁施工技术也处于快速发展的阶段。在地铁施工中,若采用明挖大揭盖的方法,那么往往会对地面商业、交通造成了严重干扰,并会对环境造成破坏,而浅埋暗挖法以处理、加固软弱的地层为前提,在地下施行各种地下暗挖施工的方法,实践证明,施工效果较佳。

2车站工程概况

2.1 工程概况

某地铁站共设4个出入口,其中1号、2号出入口下穿车站主体西侧的综合管廊,在该区段采用暗挖喷锚法施工,1号出入口暗挖段为27.5 m,覆土厚4.7~6 m,综合管廊底板底距出入口结构顶板0.8 m;2号出入口暗挖段为25.22 m,覆土厚6~6.7 m,综合管廊底板底距出入口结构顶板2 m。暗挖横断面为直墙式矩形,标准段开挖外轮廓为7.9 m×5.5 m,1号出入口暗挖土方为1300 m3,2号出入口暗挖土方为1200 m3。

2.2 工程地质及水文地质条件

地层主要为素填土和粉质黏土。素填土:层厚1.50~10.10 m,为近期人工堆填而成,主要成分为黏性土,部分未压实,呈松散状,局部见有碎石,属Ⅰ级松土;粉质黏土:深灰色、灰黑色,硬塑。主要成分为黏粒,属Ⅱ级普通土。建议地基基本承载力取 σo=150 kPa。

2.3 工程施工难点

由于1号、2号出入口下穿车站主体西侧的综合管廊。1号出入口综合管廊底板底距出入口结构顶板0.8 m,2号出入口综合管廊底板底距出入口结构顶板2 m。工程施工难点如下:一是车站周边环境复杂,暗挖段顶部有综合管廊穿过,综合管廊内有给水、煤气、通信等设施。二是暗挖段大部分位于回填土内,地层自稳性差,施工难度较大。三是暗挖段位于某市通往新区的繁华路段,保证车站开挖支护过程中的结构稳定和控制变形难度较大。四是解决好暗挖车站在初期支护与二次衬砌形成过程中的受力体系转换和力的平衡,防止结构变形及失稳破坏,避免出现地面及拱部的过量沉降和坍塌是工程的重点。

3 车站出入浅埋暗挖施工技术

3.1 施工方法和主要施工工序

出入口暗挖结构型式采用“初期支护+二次衬砌”复合式衬砌。初期支护采用“钢格栅+钢筋网”锚喷支护,二次衬砌为防水钢筋混凝土模筑衬砌。

暗挖段施工应在明挖段主体结构施工完毕后进行,模筑混凝土沿纵向分段进行,每段长度小于等于6.0 m。出入口暗挖施工步骤如下:施工准备→超前小导管(大管棚)、注浆→分步开挖进洞→开挖支护→喷混凝土封闭→基面清理→初期支护验收→二衬结构施工。

3.2 隧道开挖施工

出入口暗挖采用CRD浅埋暗挖工法,施工中严格执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”施工原则。做好超前注浆预支护,确保开挖安全;开挖后紧接支护,早成环、早封闭,及时进行初期支护;采用信息化施工,加强监控量测,通过量测信息反馈优化支护参数。

3.2.1 开挖步骤

拱顶直墙断面开挖分6个洞室分别依次进行开挖,洞室间设中隔壁、中隔板。开挖顺序为1号导洞→2号导洞(左右侧)→3号导洞(左右侧)→4号导洞,每导洞断面纵向错开距离为3 m。

首先进行1号导洞开挖施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开挖循环进尺不得超过0.5 m,开挖后立即初喷8 cm混凝土,并及时进行喷、锚、网系统支护,架设钢筋格栅钢架,在该拱脚上30 cm高处,紧贴钢架两侧边沿下倾角30°设锁脚锚管,锚管采用Φ32 mm水煤气管,每榀布设1根,水泥浆液水灰比为1∶1,锁脚锚管与钢架牢固焊接,复喷混凝土至设计厚度30 cm。

3.2.2 变截面位置施工

拱顶直墙断面1号、2号导洞施工到变截面位置(人防段)直接抬高拱顶高度,并向上进行土方开挖;3号、4号导洞施工到变截面位置直接降低洞底高度,并向下进行土方开挖。

3.3 初期支护施工

3.3.1 钢筋格栅施工

初支格栅纵向间距500 mm。永久格栅规格:195 mm×150 mm,临时格栅规格:195 mm×150 mm,内外侧钢筋保护层均为40 mm。开挖后基面铺设双层钢筋网(150 mm×150 mm),网片搭接200 mm,固定牢靠,铺设后安装格栅。格栅采用激光导向仪定位,安装时落脚基面要保证坚实平整,地脚用木板或泡沫砖等支垫稳妥。格栅连接采用拴接,现场严格检查保证连接牢靠。

3.3.2 喷射混凝土

采用C25早强喷射混凝土,喷射混凝土厚度300 mm。格栅安装后,立即喷射混凝土封闭。混合料搅拌采用强制搅拌机,设在车站主体结构明挖基坑边临近暗挖隧道入洞处的位置,通过输料管送至车站结构中板,用小型翻斗车运到作业面,人工装入喷射机二次搅拌,在喷头处和水混合后喷射。混凝土喷射前应清理场地,清扫受喷面,尤其应清理原有混凝土接茬面,避免附着砂土影响混凝土黏结。混凝土自下而上分段分层喷射,每次喷射厚度为边墙7~10 cm,拱部5~6 cm。分层喷射时,应在前一层混凝土终凝前进行,喷头距基面1 m左右,并应垂直于受喷面,喷射混凝土不得使用回弹料,掌握好喷射压力,保证混凝土质量。

3.4 防水施工

由于地铁工程对防水等级要求很高,按设计要求,采用技术上比较成熟的无钉孔铺设防水板施工工艺。铺设方法采用垫块焊铺法,采用厚度为2 mm的ECB塑料防水板进行全包防水处理。缓冲层采用单位质量为400 g/m2的土工布,防水板施工应根据量测数据在初期支护变形基本稳定和二次衬砌灌注混凝土施工前进行。

3.5 二次衬砌施工

3.5.1 施工顺序

出入口二衬结构按分部分段灌注混凝土的施工。先施工底板,然后搭支架立模施工边墙及顶板。混凝土采用商品混凝土,运至进料孔输送泵内,再从泵内送入二衬模型内。断面变化处二次衬砌采用端头模突变施作。

3.5.2 钢筋施工

钢筋采取在地表预制,预制好的半成品钢筋原材料用吊车吊至孔底,人工用小板车运至施工现场进行绑扎成型。仰拱防水层及保护层施作完成后进行钢筋绑扎施工,先施作仰拱钢筋,待仰拱二衬混凝土拆模后施作拱墙钢筋。仰拱钢筋绑扎采取人工直接绑扎,边墙拱部钢筋绑扎采取多功能简易台架绑扎。横向主筋连接及纵向分布筋的连接均采用搭接焊连接,受力钢筋的接头宜设置在受力较小处,钢筋接头要相互错开,在35倍D范围内接头面积占总的钢筋面积的50%。仰拱钢筋保护层及两层钢筋间距的控制:底层钢筋保护层采用砂浆垫块进行控制,双层钢筋之间的间距用马凳控制,边墙、拱部钢筋绑扎施工,利用简易台架一次性绑扎成型,然后支模浇筑混凝土,拱部钢筋绑扎时要按照设计要求预埋注浆管,以备衬砌完成后进行背后填充注浆。钢筋保护层施工:钢筋保护层用50 mm×50 mm×50 mm的迎土面、50 mm×50 mm×40 mm的背土面与二衬混凝土同标号等强度的砂浆垫块,挂设间距1000 mm×1000 mm(环向×纵向),呈梅花形交错布置。砂浆垫块采取在地表预制,预制时预埋扎丝,待砂浆垫块强度满足要求后利用砂浆垫块上的预埋扎丝与钢筋绑扎固定牢固。

4结束语

综上所述,加强对矩形浅埋暗挖地铁出入口通道施工的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的矩形浅埋暗挖地铁出入口通道施工过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

[1]徐长诚.地铁出入口过街通道浅埋暗挖逆向站内进洞变截面开挖施工技术[J].《大科技》,2016(21).

[2]王勤富.浅埋暗挖法地铁出入口逆向进站变截面开挖技术的研究[J].湖南工业大学,2016.

论文作者:郑江婧

论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期

论文发表时间:2017/9/19

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